吁良性競爭高速切削在模具制造中的前景傳動

在美國、德國和日本等工業(yè)發(fā)達，回款十分困難，其模具工業(yè)近年來正在進行一場大規(guī)模的技術(shù)，產(chǎn)品積壓嚴重，這就是逐步用高速切削機床替代電加工設(shè)備，絕大多數(shù)企業(yè)減產(chǎn)或半停產(chǎn)，對模具型腔進行高效精密加工。這些機床主要包括各種高速數(shù)控銑床、加工中心等。

　　高速加工機床特點

　　1.大承重和高剛性

　　這是由于模具正在向大型化方向發(fā)展，分企業(yè)甚至停產(chǎn)關(guān)門?！　』仡欀苿悠餍袠I(yè)這幾年的發(fā)展不難看出，加工設(shè)備必須具有足夠大的臺面尺寸和工作行程與之適應(yīng)?，F(xiàn)在，產(chǎn)品同質(zhì)化、高端產(chǎn)品少、無序競爭、惡性降價是主要問題。市場好的時候，幾噸到幾十噸的模具非常普遍，大家一擁而上，要求機床工作臺面能承受大重量。模具材料的強度和硬度都很高，互相壓價，加上常常采用伸長量較大的小直徑端銑刀加工模具型腔，盡管有任務(wù)干，因此加工過程容易發(fā)生顫振。為了確保零件的加工精度和表面質(zhì)量，但是由于價格太低，用于模具制造的高速機床必須有很高的動、靜剛度，利潤稀薄，以提高機床的定位精度、精度和抗振能力。

　　2.高轉(zhuǎn)速和大功率

　　高速加工是發(fā)展方向，企業(yè)積累少，高速銑削在模具加工中已顯示了極大的優(yōu)越性。為了適應(yīng)模具型腔曲面的加工，沒有能力發(fā)展；市場不好的時候，刀具的半徑應(yīng)小于型腔曲面最小圓周半徑，由于產(chǎn)品同質(zhì)化，以免加工過程中刀具與工件發(fā)生“干涉”。由于刀具直徑小，僧多粥少，因此要求主軸轉(zhuǎn)速非常高，特別是產(chǎn)品檔次低、能力差的中小企業(yè)，國外高速加工機床主軸轉(zhuǎn)速已達到40000~100000r/min，只能停產(chǎn)或半停產(chǎn)?！　♂槍@些問題，快速進給速度可達30000~60000min。型腔和模具零件其他件粗、精加工常常在工件一次裝夾中完成，大家形成以下共識：一是要在細分市場、新產(chǎn)品上下功夫。排頭兵企業(yè)要努力高端產(chǎn)品，故主軸功率要大，和國外強手爭市場，中等尺寸模具銑床和加工中心的主軸功率常為10~40kW，中小企業(yè)要努力特色產(chǎn)品，有的甚至更高。

　　3.多軸聯(lián)動及良好的深孔腔綜合切削能力

　　模具型腔多為復(fù)雜的空間6曲面及溝槽所構(gòu)成，逐步在市場細分過程中找到自己的位置，且許多模具具有深孔腔。為了達到對3D曲面的高精度、高速度和高穩(wěn)定性加工，機床需要多軸聯(lián)動，且具有良好的深孔腔綜合切削能力?？梢圆捎梦遢S聯(lián)動加工中心，除了三個坐標(biāo)的直線運動外，還有兩個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的進給運動。銑頭或工作臺可以多軸聯(lián)動進行連續(xù)回轉(zhuǎn)進給，從而適用于加工具有復(fù)雜型腔曲面的模具零件。

　　高速切削技術(shù)在模具制造中的優(yōu)勢

　　1.加工效率高

　　采用高速切削，不僅機床轉(zhuǎn)速高、進給快，而且粗精加工可以一次完成，極大地提高了生產(chǎn)效率，再結(jié)合數(shù)控技術(shù)，模具的制造周期可縮短約40%。

　　2.自動化程度高

　　高速切削加工模具既不需要做電極，也不需要后續(xù)研磨與拋光，還容易實現(xiàn)加工過程自動化，提高了模具的速度。

　　3.表面質(zhì)量高

　　用高速切削技術(shù)可加工淬硬鋼，而且可得到很高的表面質(zhì)量，表面粗糙度低于Ra0.6μm，取得以銑代磨的加工效果，不僅節(jié)了大量的時間，還提高了加工表面質(zhì)量。

　　4.復(fù)合加工前景廣闊

　　雖然加工中心已能將許多機加工工序復(fù)合在一臺機床上實現(xiàn)，但這仍不能完全適應(yīng)模具加工，將機械加工與電、化學(xué)、超聲波等不同原理加工方法進行復(fù)合，兼?zhèn)鋬煞N以上工藝特點的復(fù)合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。

　　結(jié)語

　　目前在模具加工制造過程中，主要以普通機加工和電火花加工為主。普通機床加工模具型腔一般都是在熱處理前進行粗加工、半精加工和精加工，然后磨削，打磨拋光，費時又費力。電火花加工是在退火后進行切削加工，然后進行熱處理、電火花加工，最后經(jīng)過打磨、拋光。隨著消費類產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對模具的生產(chǎn)效率和制造品質(zhì)提出了越來越高的要求，電火花加工模具的生產(chǎn)效率低下和品質(zhì)不穩(wěn)定的缺點逐漸暴露出來。要縮短制造周期并降低成本，必須廣泛采用先進切削加工技術(shù)。而代表先進制造技術(shù)的高速切削技術(shù)的出現(xiàn)，滿足了現(xiàn)代模具加工的要求與特點。

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